Вода в лунных кратерах

Как вы, вероятно, слышали, люди снова летят на Луну — в две тысячи двадцать четвёртом!.. или попозже. Но что важно — на этот раз мы полетим туда, чтобы остаться, а для этого нужны локальные ресурсы, самый необходимый из которых, конечно же, вода — её можно пить, извлекать кислород, и самое главное — превращать в топливо. Астрономы считают, что на Луне много воды — она прячется в кратерах, постоянно находящихся в тени. Вопрос — как увидеть и найти что-то супер холодное в абсолютно темном месте? Сейчас об этом и поговорим. 

Самый ценный ресурс в космосе — это вода. Нет ничего дороже. С её помощью можно получить кислород, вырастить еду, защититься от радиации, и самое важное — создать топливо для ракет. В ходе исследования Луны мы обнаружили там огромные залежи льда, содержащиеся в реголите, но похоже, достать их будет нелегко. 

Однако на полюсах Луны есть вечно тёмные кратеры, — и в них столько воды, что хватит для бесперебойной работы целой обитаемой лунной станции! Правда, до них довольно сложно добраться, ведь в тени температура опускается до минус двухсот сорока градусов — что всего на тридцать градусов выше абсолютного нуля. Чуть больше десяти лет назад индийский аппарат Чандрайян вышел на лунную орбиту с целью за два года полностью просканировать поверхность спутника. 

В две тысячи восьмом он выпустил ударный зонд, который врезался в грунт на южном полюсе, выбив из поверхности облако реголита. Зонд проанализировал его состав и обнаружил в нём водяной лёд. Тогда же.. спектрометр НАСА Эм-3, находившийся на борту Чандрайяна,… сообщил о присутствии водяного льда на различных участках поверхности Луны,.. с наибольшей концентрацией на полюсах. 

Это стало неожиданностью, ведь считалось, что во внутренней области Солнечной системы мало воды. Из-за радиации и солнечного ветра образующийся лед должен очень быстро испаряться. 

За лунные сутки, длящиеся как двадцать девять земных, поверхность Луны пребывает то под палящими лучами, то в царстве ледяной тьмы но эти кратеры никогда не видели Солнца. Считается, что в этих так называемых “холодных ловушках” миллиарды лет скапливались молекулы воды и других веществ.

Они могли попасть туда на кометах  и астероидах, которые врезались в лунный грунт, выбрасывая вверх осколки, часть которых в виде пыли потом оседала на дно. В таких кратерах вода замерзала, становилась твёрдой, как камень, и ждала, пока её обнаружат астронавты будущего. Вот как её планируют добывать космические агентства. Единственной миссией к этой области пока остаётся китайская станция “Чанйэ четыре”, совершившая посадку в январе две тысячи девятнадцатого года. 

Прилунившись, станция выпустила ровер “Юй-ту два” погулять по обратной стороне Луны, оглядеться и разведать обстановку. За полтора года исследований, ровер проехал сотни метров, фотографируя камни и изучая залежи реголита с помощью георадара. Каждые две недели аппараты впадают в спячку, чтобы пережить суровую лунную ночь и с первыми лучами солнца приняться за работу. 

Но луноход не осмелился заглянуть в покрытые тенью кратеры. Поэтому, чтобы изучить их поближе, НАСА объявило о планах новой миссии “Лунар флэшлайт”. Это компактный кубсат, который, планируют отправить к спутнику Земли в ближайшие пару лет, в рамках научной и коммерческой программ освоения Луны. В течение двух месяцев аппарат будет снова и снова пролетать над южным полюсом на низкой орбите. Установленные на нём четыре лазера, работающие в около-инфракрасном диапазоне позволят аппарату заглянуть внутрь окутанных вечной тьмой кратеров. 

Проанализировав отраженный со дна кратера свет, Кубсат сможет сказать, из чего оно состоит. Интенсивное отражение будет означать, что лазер попал на обычную лунную породу. 

Если света вернётся мало, значит его поглотил водяной лед. Чем слабее отражение, тем больше льда на поверхности.

Лазеры будут испускать лучи очередями по две-три миллисекунды, освещая область диаметром в тридцать пять метров. Таким образом, со временем аппарат поможет составить подробную карту с указанием места и количества залежей водяного льда. 

Когда учёные узнают, где именно находятся запасы льда, можно будет говорить об отправке туда ровера. Сейчас мы обсудим связанные с этим трудности, но сначала хочу поблагодарить за поддержку: Майка Кулера, Криса Бэйкера, Меган Уиллер, Алана Райдэра, Нишанта Ревёра и всех остальных, кто поддерживает нас на патреоне. Спасибо вам!

Хотите больше видео без рекламы? Переходите по ссылке в описании и поддержите наш канал. Как только у нас появятся карты с залежами водяного льда, следующий шаг — взять пробу. Бурим, анализируем состав, — смотрим, насколько вода пригодна для питья. Без ровера не обойтись.

Но работая в условиях полной темноты, он не сможет использовать солнечную энергию, которая необходима ему для работы манипуляторов, передвижения и подогрева. Естественным решением будет установить ядерный радиоизотопный термоэлектрический генератор, — такой же, как на Кьюриосити, например. Трудность заключается в том, что роверу придётся довольно близко подъехать ко льду, а сильное тепло от генератора может его растопить. Так где-же нам взять достаточно энергии для работы в темноте без ядерной батареи?

Ответ очевиден… — лазеры. Они везде пригодятся. Европейское космическое агентство недавно объявило о финансировании проекта лазерного источника питания для ровера. Станция будет снабжать ровер энергией, чтобы тот мог спокойно изучать вечную тьму и ни о чём не беспокоиться. Всё, как всегда — станция и ровер. Станция прилунится на ближайшей горе, в области вечного света, и с помощью солнечных панелей будет добывать электричество. 

А затем направлять лазерный луч на модернизированную солнечную панель ровера, который сможет отдаляться от станции на целых пятнадцать километров. Ровер сможет спускаться по склону под углом десять градусов — при этом оставаясь в поле зрения станции. Лазеры также могут быть использованы как система двусторонней связи. Можно посылать инструкции, в то же время питая ровер энергией. Который, в свою очередь сможет использовать небольшой ретрорефлектор панели для передачи данных обратно на станцию, которая дальше передаст их на Землю. 

Инженеры уже провели серию тестов на острове Тэнэрифе, где ровер проверили в условиях темноты и неровного ландшафта. Следующий этап — тестирование прототипа самого аппарата который планируют отправить на Луну в рамках будущей миссии. Нам повезло, что у нас есть такой спутник, как Луна. Здесь мы можем готовиться  к покорению Солнечной системы. Мы уже знаем, что в лунном грунте могут скрываться огромные запасы топлива,.. которые очень пригодятся.. для будущих миссий. Вперёд, во тьму, на поиски воды!